抗生素發(fā)酵菌渣是抗生素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體危險廢物。因產(chǎn)量大、處理困難,含有殘留抗生素等問題已成為制約抗生素產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。本課題針對青霉素G發(fā)酵生產(chǎn)菌渣中殘留抗生素的無害化處理展開研究。利用生物降解的方法,探索出一條能耗低、綠色環(huán)保、實際操作簡便的菌渣無害化處理工藝,形成實用技術(shù)。為抗生素發(fā)酵工業(yè)固體廢物綜合利用技術(shù)的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。本文中用于高效降解菌渣中殘留青霉素的生物催化劑為副球菌KDSPL-02全細胞。為了獲得大體量活性細胞,對副球菌KDSPL-02的發(fā)酵條件進行了篩選及優(yōu)化,通過單因素試驗和正交試驗,確定了搖瓶以及20 L發(fā)酵罐規(guī)模的最優(yōu)發(fā)酵條件。即實驗室發(fā)酵時,培養(yǎng)基中碳源液糖的添加濃度為5.0 g/L,每12 h補加一次,補加量為5.0 g/L;氮源為酵母浸膏,其添加濃度為3.0 g/L,誘導(dǎo)劑為青霉素,最適p H為7.0,并在發(fā)酵過程中始終保持發(fā)酵液的p H 7.0左右。當發(fā)酵裝液量的體積與容器體積比為1:2時,放置在30～35℃,轉(zhuǎn)速為150 rpm的恒溫振蕩器中發(fā)酵效果最好。20L放大發(fā)酵實驗時,攪拌轉(zhuǎn)速為120 r/min,裝液量為15 L,液糖投入量為7.5 m ...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 青霉素類抗生素的發(fā)展
    1.2 青霉素概述
        1.2.1 青霉素結(jié)構(gòu)
        1.2.2 青霉素廢菌絲的產(chǎn)生
    1.3 青霉素的菌渣
        1.3.1 青霉素菌渣的組成
        1.3.2 菌渣的污染情況
    1.4 目前國內(nèi)外對菌渣的處理
        1.4.1 目前處理菌渣的方法
        1.4.2 微生物降解抗生素
    1.5 課題來源和研究意義
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 研究意義
    1.6 研究方法和內(nèi)容
第2章 青霉素G降解菌的活化
    2.1 引言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 選取菌株
        2.2.2 藥品的選取
        2.2.3 儀器與設(shè)備
        2.2.4 溶液的準備
    2.3 菌株的篩選
        2.3.1 青霉素G的檢測
        2.3.2 DNS法測還原糖
        2.3.3 菌株的馴化
        2.3.4 菌株的富集與檢測
    2.4 實驗結(jié)果
        2.4.1 青霉素G的標準曲線及線性方程
        2.4.2 發(fā)酵液還原糖標準曲線的建立
        2.4.3 菌株的馴化結(jié)果
        2.4.4 菌株的鑒定結(jié)果
    2.5 小結(jié)
第3章 青霉素 G 降解菌的發(fā)酵條件的優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 實驗材料
        3.2.1 實驗菌株
        3.2.2 藥品的選取
        3.2.3 儀器與設(shè)備
        3.2.4 溶液的配制
    3.3 實驗內(nèi)容
        3.3.1 全細胞在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的生長曲線
        3.3.2 不同碳源對全細胞發(fā)酵的影響
        3.3.3 不同氮源對全細胞發(fā)酵的影響
        3.3.4 裝液量對全細胞發(fā)酵的影響
        3.3.5 發(fā)酵轉(zhuǎn)速對全細胞發(fā)酵的影響
        3.3.6 發(fā)酵液pH對全細胞發(fā)酵的影響
        3.3.7 發(fā)酵時溫度對全細胞生長的影響
    3.4 研究結(jié)果
        3.4.1 全細胞在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的生長曲線
        3.4.2 不同碳源對全細胞發(fā)酵的影響結(jié)果
        3.4.3 不同氮源對全細胞發(fā)酵的影響結(jié)果
        3.4.4 裝液量對全細胞發(fā)酵的影響結(jié)果
        3.4.5 發(fā)酵轉(zhuǎn)速對全細胞發(fā)酵的影響結(jié)果
        3.4.6 發(fā)酵液pH對全細胞發(fā)酵的影響結(jié)果
        3.4.7 發(fā)酵時溫度對全細胞生長的影響結(jié)果
        3.4.8 全細胞發(fā)酵時的鏡檢結(jié)果
    3.5 放大發(fā)酵實驗
        3.5.1 發(fā)酵罐裝液量對全細胞發(fā)酵的影響
        3.5.2 發(fā)酵罐機械攪拌速率對全細胞發(fā)酵的影響
        3.5.3 發(fā)酵罐實驗添加碳源量對全細胞發(fā)酵的影響
    3.6 實驗結(jié)果
        3.6.1 發(fā)酵罐裝液量對全細胞發(fā)酵的影響結(jié)果
        3.6.2 發(fā)酵罐機械攪拌速率對全細胞發(fā)酵的影響結(jié)果
        3.6.3 發(fā)酵罐實驗添加碳源量對全細胞發(fā)酵的影響結(jié)果
    3.7 討論
    3.8 本章小結(jié)
第4章 青霉素G降解菌降解條件的優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 實驗材料與方法
        4.2.1 選取菌種選取
        4.2.2 藥品的選取
        4.2.3 儀器與設(shè)備
        4.2.4 溶液的準備
    4.3 KDSPL-02全細胞生物降解研究
        4.3.1 全細胞KDSPL-02的制備
        4.3.2 青霉素G的起始濃度對全細胞KDSPL-02降解的影響
        4.3.3 環(huán)境溫度對全細胞KDSPL-02降解青霉素G的影響
        4.3.4 環(huán)境pH對全細胞KDSPL-02降解青霉素G的影響
        4.3.5 光照對全細胞KDSPL-02降解的影響
    4.4 研究結(jié)果
        4.4.1 青霉素G的起始濃度對全細胞KDSPL-02降解的影響結(jié)果
        4.4.2 環(huán)境溫度對全細胞KDSPL-02降解青霉素G的影響結(jié)果
        4.4.3 環(huán)境pH對全細胞KDSPL-02降解青霉素G的影響結(jié)果
        4.4.4 光照對全細胞KDSPL-02降解的影響結(jié)果
    4.5 討論
    4.6 本章小結(jié)
第5章 全細胞KDSPL-02的固定化方法研究
    5.1 引言
    5.2 實驗材料與方法
        5.2.1 選取菌種
        5.2.2 藥品的選取
        5.2.3 儀器與設(shè)備
        5.2.4 溶液的準備
    5.3 固定化全細胞KDSPL-02實驗
        5.3.1 降解菌的制備
        5.3.2 固定化顆粒材質(zhì)的選擇
        5.3.3 不同材質(zhì)固定化顆粒包埋效果的檢測
        5.3.4 固定化顆粒物理性質(zhì)的檢驗
        5.3.5 固定化顆粒正交試驗
        5.3.6 固定化顆粒對比實驗
    5.4 研究結(jié)果
        5.4.1 固定化顆粒包埋效果的檢測結(jié)果
        5.4.2 固定化顆粒物理性質(zhì)的實驗結(jié)果
        5.4.3 固定化顆粒正交試驗結(jié)果
        5.4.4 固定化顆粒菌體流失實驗結(jié)果
        5.4.5 包埋全細胞的量對固定化顆粒的影響結(jié)果
        5.4.6 固定與游離菌株的對比實驗結(jié)果
    5.5 討論
    5.6 本章小結(jié)
第6章 青霉素G菌渣生物降解-分離耦合過程的構(gòu)建
    6.1 引言
    6.2 實驗材料與方法
        6.2.1 選取菌種
        6.2.2 藥品的選取
        6.2.3 儀器與設(shè)備
    6.3 工業(yè)廢菌渣的清洗
        6.3.1 陶瓷膜過濾機穩(wěn)定性測試
        6.3.2 高效液相色譜儀檢測青霉素G最低的濃度
    6.4 降解-分離耦合實驗
        6.4.1 全細胞KDSPL-02的制備
        6.4.2 固定化顆粒的制備
        6.4.3 擴張床降解實驗
        6.4.4 固定化顆粒中的菌體回收
    6.5 研究結(jié)果
        6.5.1 陶瓷膜過濾機穩(wěn)定性測試結(jié)果
        6.5.2 高效液相色譜儀可檢測青霉素G最低的濃度結(jié)果
        6.5.3 擴張床降解實驗結(jié)果
        6.5.4 擴張床固定化全細胞的膨脹高度與降解率的關(guān)系研究結(jié)果
        6.5.5 擴張床中青霉素G起始含量對降解的影響結(jié)果
        6.5.6 固定化顆粒中的菌體回收結(jié)果
    6.6 討論
    6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝



本文編號：4023828